基于PWM的DA轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)方案

ID:1 · 發(fā)表于 2013-6-15 11:13

在一些對(duì)DA轉(zhuǎn)化速度要求不是很高的應(yīng)用場(chǎng)合其實(shí)完全不必使用專門的DA芯片來實(shí)現(xiàn)。PWM就是一種簡(jiǎn)單易行的方案。
比如這里做一個(gè)50Hz的鋸齒波。

這里為了方便計(jì)算，采用了10點(diǎn)采樣。實(shí)際上，實(shí)現(xiàn)DA這樣的功能一般可以采用8點(diǎn)采樣。圖示波形只是鋸齒波處于上升階段的半個(gè)周期。用單片機(jī)編程也很簡(jiǎn)便。這里主要說明的是基于PWM實(shí)現(xiàn)DA時(shí)，單片機(jī)輸出的仍是數(shù)字量，如果要得到模擬量還要附加一定的濾波電路，最簡(jiǎn)單的方法就是加RC低通濾波器。對(duì)于50Hz的鋸齒波來說，應(yīng)令時(shí)間常數(shù)為0.001，這時(shí)的濾波效果比較理想。計(jì)算方面由于這里涉及鋸齒波的頻譜等問題，所以比較復(fù)雜。建議可以在仿真軟件上（如protues）用仿真的辦法確定實(shí)際的RC的值，效果比較理想。
下圖是一個(gè)可調(diào)電子負(fù)載（2012年遼寧省TI杯賽題）的實(shí)現(xiàn)方案：

圖中運(yùn)放起電壓跟隨器的作用，使同相輸入端電壓與輸出電阻電壓一致，由于環(huán)內(nèi)電流為零，所以電流I就是輸出電阻上的電流。通過改變同相端輸入電壓，來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電流的控制。由于恒流電子負(fù)載一般不會(huì)要求電流在短時(shí)間內(nèi)有很大變化，所以對(duì)濾波電路的要求也就不是很高。這里可以令時(shí)間常數(shù)比較大，則同相端的電壓實(shí)際將為一固定值。比如上文中的鋸齒波，若微控制器的輸出電壓高電平為5V，則電容兩端電壓（同相端）將為2.5V左右。

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